[发明专利]全局3D配准方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了一种全局3D配准方法、装置及电子设备，方法包括获取多个术前配准点和多个术中配准点；确定多个术前配准点中的第一目标点和多个术中配准点中的第二目标点，第一目标点的数量和第二目标点的数量分别至少有多个；基于第一目标点和第二目标点，分别确定多个第一特征参数和多个第二特征参数；基于多个第一特征参数和多个第二特征参数，确定目标配准点集；基于目标配准点集，确定目标配准矩阵；基于目标配准矩阵，确定多个术前配准点与多个术中配准点之间的对应关系。该方法能够准确的确定出术前配准点与术中配准点的对应关系，提高配准过程中的配准精度，降低配准过程中的难度，为关节置换术的成功开展提供有效保障。

技术领域

本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种全局3D配准方法、装置及电子设备。

背景技术

随着医学技术的不断发展，出现了越来越多的手术工具辅助医生进行手术，尤其是随着手术机器人的出现，给医生带来了很大的便利。

例如，随着手术机器人进行关节手术的普及，对关节术前与术中的配准精度的要求越来越高。但是，由于关节病变的多样性，如骨折、股骨头坏死、关节炎等，造成关节配准的误差存在较大的不确定性。同时，因为关节配准过程中配准点的个数较少(即稀疏点云)，因此配准难度较传统的点云配准更高，造成了极大的挑战。

因此，如何解决上述问题，是需要考虑的。

发明内容

本发明提供一种全局3D配准方法、装置及电子设备，用以解决上述问题。

第一方面，本发明提供了一种全局3D配准方法，包括：

获取多个术前配准点和多个术中配准点；

确定所述多个术前配准点中的第一目标点和所述多个术中配准点中的第二目标点，其中，所述第一目标点的数量和所述第二目标点的数量分别至少有多个；

基于所述第一目标点和所述第二目标点，分别确定多个第一特征参数和多个第二特征参数；

基于所述多个第一特征参数和所述多个第二特征参数，确定目标配准点集；

基于所述目标配准点集，确定目标配准矩阵；

基于所述目标配准矩阵，确定所述多个术前配准点与所述多个术中配准点之间的对应关系。

可选地，确定所述多个术前配准点中的第一目标点，包括：

选取所述多个术前配准点中的第一特征点；

确定所述第一特征点在第一预设距离内的第三特征点的第一数量；

若所述第一数量满足第一预设数量要求，则确定所述第一特征点为第一目标点；

确定所述多个术中配准点中的第二目标点，包括：

选取所述多个术中配准点中的第二特征点；

确定所述第二特征点在第二预设距离内的第四特征点的第二数量；

若所述第二数量满足第二预设数量要求，则确定所述第二特征点为第二目标点。

可选地，基于所述第一目标点确定多个第一特征参数，包括：

基于所述第一目标点构建第一坐标系；

基于所述第一目标点和多个所述第三特征点，确定所述第一目标点在所述第一坐标系中的多个第一特征参数；

基于所述第二目标点确定多个第二特征参数，包括：

基于所述第二目标点构建第二坐标系；

基于所述第二目标点和多个所述第四特征点，确定所述第二目标点在所述第二坐标系中的多个第二特征参数；